点蚀与缝隙腐蚀

点蚀与缝隙腐蚀：识别差异

腐蚀——工程材料因与环境发生化学相互作用而变质——是一个代价高昂的问题。油管系统不受控制的腐蚀损坏是海上和近岸应用利润损失的主要原因，每年造成数十亿美元的损失。只要公司知道要寻找什么并采取先发制人的措施以在为时已晚之前降低腐蚀风险，就可以防止腐蚀。

在某些情况下，几乎全世界使用的每一种金属都会腐蚀。可以采取一些措施来防止石油和天然气应用中的腐蚀，尤其是海上应用。这些步骤需要对不同类型的腐蚀及其原因有基本的了解。知道在哪里寻找腐蚀可以最大限度地降低石油钻井平台和炼油厂的风险——节省大量时间和金钱。

有兴趣为海上和近岸环境寻找合适的材料吗？使用世伟洛克的材料选择指南采取措施控制腐蚀。

腐蚀是如何发生的

当金属原子被流体氧化时会发生腐蚀，从而导致金属表面的材料损失。由此产生的材料损失减少了由受全面腐蚀影响的碳钢和低合金钢制成的部件的壁厚，使它们容易出现机械故障。

金属管系统最常用于分析和过程仪表、液压管线以及控制和公用事业应用。石油和天然气应用中使用的许多工程金属由不锈钢制成，其中铬含量超过 10%。后者有助于形成保护金属免受腐蚀的氧化层。然而，当环境条件导致该层破裂时，不锈钢腐蚀确实会发生。

在某些情况下，几乎所有金属都会腐蚀。例如，生锈是碳钢腐蚀的常见副产品，由铁腐蚀和形成氧化铁引起。然而，还存在许多其他类型的腐蚀。每种类型都构成独特的威胁，在为您的应用选择最佳材料时必须对其进行评估。

识别常见的腐蚀类型

有许多类型的腐蚀会对石油和天然气设施造成严重破坏。许多类型的腐蚀都特定于金属的化学成分和操作环境。如您继续阅读，我们将重点关注不锈钢中两种形式的局部腐蚀：点蚀和缝隙腐蚀。

点蚀

点蚀发生在不锈钢表面的保护性氧化层破坏时，使下面的裸露金属在腐蚀性水溶液存在下，易因氧化而失去电子。这种电化学反应引发了小空腔或“凹坑”的形成。

虽然通常可以通过彻底的目视检查检测到，但这些凹坑可以长到足以完全穿透管壁。点蚀还可以促进拉伸应力部件中裂纹的产生。氯化物浓度较高的环境，包括由沉积的盐水滴蒸发产生的环境，容易发生点腐蚀——尤其是在高温下。

在检查金属管的点蚀时，寻找红棕色氧化铁沉积物以及金属表面可能形成的潜在凹坑。

缝隙腐蚀

与点蚀类似，缝隙腐蚀是随着不锈钢保护性氧化膜的破坏而开始的，并继续形成的浅坑。然而，缝隙腐蚀——顾名思义——发生在缝隙中，而不是显而易见的。

在典型的流体系统中，管道和管道支架或夹具之间、相邻管道之间以及表面上可能积聚的污垢和沉积物下方存在裂缝。在管道安装中几乎不可能避免裂缝，而紧密的裂缝对不锈钢完整性构成最大的危险之一。当海水扩散到缝隙中时会发生缝隙腐蚀，从而导致化学侵蚀性环境，在该环境中，引起腐蚀的离子不能轻易地从缝隙中扩散出来。在这种情况下，缝隙内的整个表面会快速腐蚀。

只有从已安装的管子上取下管子夹时，才能目视观察缝隙腐蚀。重要的是要记住，缝隙腐蚀可以在比点腐蚀更低的温度下发生，因为在几何缝隙（例如管夹）下方创建“凹坑”所需的努力更少。

如何防止腐蚀

在许多情况下，可以通过对员工进行基本材料知识教育来最大限度地减少腐蚀：

材料选择：首先，考虑管材应用的材料选择，从管材本身到管支架和夹具。只要保持清洁且温度不过高，316 型不锈钢管在许多安装中都能很好地工作。在较温暖的气候中，特别是在容易形成盐沉积的地方以及在不锈钢表面上碳钢结构梁和地板的锈迹堆积的安装中，更容易观察到 316 型不锈钢管的腐蚀。

对于这些情况，由超级奥氏体（例如 6Mo 或 6HN）或超级双相（例如 2507）不锈钢制成的管材具有更好的耐腐蚀性。超级双相不锈钢更高的屈服强度和抗拉强度也使得构建必须达到更高的最大允许工作压力 (MAWP) 的系统变得更加容易。为避免代价高昂的错误并确定哪种材料适合您的应用，请联系您当地的授权世伟洛克销售和服务中心可指导选择正确的产品和材料。

放置和设计：为了最大限度地减少可能发生缝隙腐蚀的位置数量，需要仔细的系统实践来防止腐蚀。减少管道系统中裂缝的一种方法是避免将管道直接靠在墙上或彼此靠着。当观察到 316 型不锈钢管存在缝隙腐蚀时，可以用更耐腐蚀的管子代替 316 型管，可以安装具有成本效益的 316 型管接头。世伟洛克提供多种 316 型不锈钢卡套管接头与不同耐腐蚀合金卡套管的工程组合。

腐蚀与材料科学培训

除了这些简单的措施之外，防止腐蚀的最佳方法还包括深入培训和实施定期和稳健的腐蚀监测计划。世伟洛克提供材料科学培训，向工程师、技术人员和参与材料选择过程的任何其他人传授如何为您的流体系统选择正确的耐腐蚀合金。在每天使用管道系统的人员中建立对腐蚀的基本了解——它是什么样子、发生在哪里以及原因——可以防止材料故障和昂贵的维修。请联系您当地的世伟洛克销售和服务中心，了解材料科学培训计划如何帮助您的组织抵抗腐蚀。